7-6安培定律.ppt

* * A.M.Ampere 法国物理学家 安 培 （1775-1836） 安培 定律 B I v d l §11-8 磁场对载流导线的作用 一、安培定律 一个电子受到 S fm θ 的洛伦兹力 一段导线受到的洛伦兹力 安培定律： dF dl I B 返回 结束 由于自由电子与晶格之间的相互作用，使导线在宏观上看起来受到了磁场的作用力 . 安培定律体现了 磁场对场中载流导 线元的作用规律。 请同学们仔细阅读并推敲P149~P150的内容，看看其所谓的宏观解释有没有错！ dF B × dl I = = dF B dl I sin ? B × dl I = ò L B dl I = ( ) , ? F dF = ò L dF B dl I I I ? 返回 结束 × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × B F x = 0 F y F = I B = 2R . = B dl I dl = R d θ ( ) = dF B dl I sin 90 0 [例1] 有一半径为R 的半圆形导线，通有 电流 I ，它处于一磁感应强度为B 的匀强磁 场 之中。求：安培力。 dF dF B × dl I = y x o = B I 0 π R sin θ d θ ò R I θ θ d dl I 返回 结束 = dFy ò 0 π = dF sin θ ò 0 π = B dl I sin θ ò 0 π 推广: 任意载流导线在均匀磁场中所受的力 , 与其始点和终点相同的载流直导线所受的磁场力相同. 该通电导线所受安培力: F =B I 2R 由对称性 B dl I 90 sin = dF 1 2 0 dF [例2] 求一无限长直载流导线的磁场对另 一直载流导线CD的作用力。 ( ) = 2 π μ I 1 I 2 a b + a ln 0 a b + l dl a ò = 2 π μ I 1 I 2 0 π = 2 μ I 1 dl I 2 l 0 I 1 I 2 μ b a , , , , 已知： 0 dl l I 1 a b C D I 2 返回 结束 F = ò dF 方向向上 f2 f1 B y x df 同学们能用θ作为变量完成此题吗? θ F M d = B 2 l sin θ I = 1 l . m p = B sin θ m p = B M × 1 l 2 l B I F 1 F 2 二、 磁场对载流线圈的作用 + B F d 1 l . θ F ′ 返回 结束 m p = B M × m p θ m p I = S n N 使线圈变形 磁铁 面板 前游丝 线圈 后游丝 + 芯 铁 极 靴 指针 磁电式电流计 磁电式电流计 返回 结束 1 I 2 I B 1 I 1 d l 1 d 2 I l 2 §11-9 平行载流导线的相互作用力 “安培”的定义 I = f 21 d d l 2 d 1 2 μ 2 I π 0 μ I = π d 1 2 2 I d l 2 0 μ π d 1 2 B 1 = I 0 d 2 I f 21 B 1 d l 2 = 0 90 sin d 返回 结束 dF B × dl I = f 21 d f 12 d I = f 12 d d l 1 d 1 2 μ 2 I π 0 同理: I = f d d l π d 1 2 μ 2 I 0 由上面得到单位长度导线的作用力为： 在真空相距 1m 的两无限长彼此平行的直 导线，通有相同的电流，若每米导线上的相 互作用力等于 2×10 –7 N，则导线上的电流 定义为1安培。 “安培”的定义 返回 结束 返回 结束 作业 7-19, 7-22, 7-26. 提示： B ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● A F x Δ = = B l I x Δ F §11-10 磁力的功 1. 载流直导线在匀强磁场中移动时 I Δ = Φ Δ x l I ε I 返回 结束 见后面推导 B m p = B M × 2. 载流线圈在磁场中转动时 θ B sin d = S I θ = M d θ M m p B sin θ = B I S sin θ = θ m p . M . A = Φ